Czy prawdą jest, że jeżeli funkcja f postaci f(x) =ax+b spełnia warunek f(f(x)) =x dla każdego x ∈ R, to f(x) =x dla x ∈ R? Odpowiedź uzasadnij.



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Nie, nie jest to prawdą.

Szczegółowe wyjaśnienie:

Dane:

[tex]f(x)=ax+b\\f(f(x))=x \ dla \ x \in \mathbb{R}[/tex]

Stąd:

[tex]f(f(x))=f(ax+b)=a(ax+b)+b=a^{2}x+ab+b=x[/tex]

Zatem muszą zachodzić następujące warunki:

[tex]a^{2}=1 \wedge ab+b=0\\a=-1 \vee a=1 \wedge b(a+1)=0\\(a=-1 \vee a=1) \wedge (b=0 \vee a=-1)[/tex]

Zatem na pewno [tex]b=0[/tex]. Nietrudno zauważyć, że gdy [tex]a=-1[/tex], to [tex]f(f(x))=x[/tex], a [tex]f(x)=-x[/tex].

Zatem nie zawsze zachodzi podany w zadaniu warunek, czego potwierdzeniem jest podany przez nas przykład.